第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 单元测试题
一、单选题
1．实验是科学探究的重要手段，下列实验操作或方案正确且能达到预期目的的是
选项 A B C D
实验操作或方案
实验目的 石油分馏时接收馏出物 酸式滴定管排气操作 制取氨气 证明温度对平衡的影响
A．A B．B C．C D．D
2．计算机模拟单个处理废气在催化剂表面发生反应的反应历程如下，下列说法错误的是

A．反应Ⅰ为反应决速步骤
B．反应的热化学方程式为
C．反应Ⅰ的离子方程式为
D．反应中消耗可处理含的废气
3．一定温度下，0.2molA(g)和0.2molB(s)在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：，一段时间后反应达到平衡，此时C的浓度为，同时生成0.08molD，下列叙述中错误的是
A．该温度下，反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时的压强比为6：5
B．当时，该反应达到化学平衡状态
C．该温度下反应的平衡常数为
D．该温度下，反应达到平衡状态时，A(g)的转化率为60%
4．在一定温度下，下列叙述不是可逆反应达到平衡的标志的是
①C的生成速率与C的分解速率相等；
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB；
③A、B、C的浓度不再变化；
④A、B、C的体积分数不再变化；
⑤混合气体的总压强不再变化；
⑥混合气体的物质的量不再变化；
⑦单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB；
⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2。
A．②⑧ B．②⑤⑧ C．①③④⑦ D．②⑤⑥⑧
5．、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa不同压强下发生反应：，SO2的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是

A．压强大小顺序为
B．该反应在常温常压下进行最有利于提高效益
C．恒容条件下，增加N2初始用量，增大
D．其他条件不变，若将SO2、O2初始用量调整为2：1，则增大
6．如图所示，关闭K，向甲中充入2molX(g)和2molY(g)，向乙中充入1molX(g)和1molY(g)，起始，在相同温度下，两容器中均发生反应　。打开K，反应达到平衡时，。下列说法正确的是

A．若不打开K，则平衡后，
B．若不打开K，反应达到平衡时，
C．打开K，反应达到平衡后，W的物质的量分数为12.5％
D．打开K，反应达到平衡后，n(反应物)=4n(生成物)
7．依据下列含硫物质间转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是
①　　
②　　
③　　
A．
B．
C．
D．平衡后，只将反应③体系的体积压缩，则增大
8．已知在一恒容密闭容器中，加入一定量的R(g)和足量的W(s)，发生反应，平衡状态时M(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示，下列说法正确的是

A．该反应的
B．混合气体的密度：状态a<状态b<状态c
C．向c点体系中再充入一定量的R(g)，W的质量不变
D．若该反应在℃、℃时的平衡压强分别为、，则
9．下列实验不能达到目的的是

A．图①：验证勒夏特列原理
B．图②：探究温度对化学平衡的影响
C．图③：测定锌与稀硫酸反应的反应速率
D．图④：探究反应物的接触面积对反应速率的影响
10．已知在一定条件下可转化为高附加值的燃料，反应原理为。实验测得在四种不同条件下的反应速率分别为①、②、③、④，则四种条件下的速率关系为
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．③>④>②>① D．④=③>②>①
11．用强光照射新制氯水，测得溶液pH与光照时间关系如下图。
已知氯水中存在反应I：。下列说法不正确的是
A．根据图中数据，光照过程中氯水pH降低，溶液c(H+)增大，反应I逆向移动
B．往氯水中滴加AgNO3溶液，反应I正向移动，c(H+)增大
C．往氯水中滴加Na2CO3溶液，反应I正向移动，c(H+)减小
D．氯气难溶于饱和NaCl溶液的其中一个原因是在饱和NaCl溶液中反应I被抑制
12．在2L恒容密闭容器中充入2mol X和1mol Y发生反应 ，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示，下列推断正确的是

A．Q点时，Y的转化率最大
B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C．升高温度，平衡常数增大
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
13．在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H>0，分别在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法正确的是
容器 温度/K 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol
n(CO2) n(C) n(CO) n(CO)
I 977 0.28 0.56 01 0.4
Ⅱ 977 0.56 0.56 0 x
Ⅲ 1250 0 0 0.56 y
A．977K，该反应的化学平衡常数值为 1
B．达到平衡时，向容器I中增加C的量 平衡向右移动
C．达到平衡时，容器Ⅱ中CO2的转化率比容器I中的大
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的CO 的转化率大于28.6%
二、多选题
14．肼不仅可以给火箭当粮食，还可以摇身一变成为氢气“储蓄罐”。Ni-Pt/La2O3是一种高选择性的肼分解制氢催化剂，催化反应机理如图所示，反应如下：
N2H4(g) N2(g) + 2H2(g) ΔH = +50.7 kJ·mol-1
根据上述信息，推测Ni-Pt/La2O3
A．能够有效降低制氢反应的反应热 B．同时提高制氢正反应和逆反应的速率
C．改变了制氢反应的反应历程 D．不参与化学反应，使用一段时间后无需补加
三、非选择题
15．工厂烟气(主要污染物 SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。
(1)O3 氧化：O3 氧化过程中部分反应的能量变化如图所示， Ea1 是反应的活化能，一定条件下，活化能越大反应速 率越慢，反应越困难。
①写出 NO 与 O3 反应的热化学方程式： 。
②在相同条件下，O3 与 SO2 反应的速率 O3 与 NO 的反应速率。(填“>”“<”或“=”)
③其他条件不变时，工厂烟气处理主要发生 NO 与 O3 反应，即使增加 n(O3)，O3 氧化 SO2 的反应几乎不受影响， 可能原因是 。
(2)NaClO2 氧化：40 ℃时向一定量 NaClO2 溶液中按一定流速持续通入工厂烟气，溶液的 pH 与 ORP 值(氧化还原 电位)随时间变化如图所示。
①写出溶液中 NO 与反应生成和 Cl-的离子方程式： 。
②烟气中含有少量 SO2，NO 的脱除率比不含 SO2 的烟气高，可能原因是 。
16．某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝。为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下：
(1)查阅资料知：NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，第一步反应的离子方程式为，第二步反应的离子方程式为；分两步进行的反应，其反应速率主要由慢反应决定，所以NaHSO3与过量KIO3反应中，慢反应是 (填“第一步”或“第二步”)反应。
(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响记录如表：
编号 0.01mol·L-1溶液/mL 0.01mol·L-1KIO3溶液/mL H2O/mL 反应温度/℃ 液变蓝所用时间t/s
① 4.0 14.0 2.0 15 t1
② 6.0 14.0 0 15 t2
③ 6.0 a b 25 t3
实验①②是探究 对反应速率的影响，表中t1 (填“>”、“=”或“<”)t2；实验②③是探究温度对反应速率的影响，表中a= ，b= 。
(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出假设，认为是生成的SO对反应起催化作用，故设计实验验证，试完成表中的内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论
Ⅰ．在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲) Ⅱ．在烧杯乙中先加入少量 ，其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙) 若v(甲) (填“>”、“<”或“=”，下同)v(乙)，则假设不成立； 若v(甲) v(乙)，则假设成立。
17．已知某反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH= kJ/mol (用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量 (填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。
(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E2的变化是：E2 ，ΔH 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
18．在1.0 L真空密闭容器中充入4.0 mol A(g)和4.0 mol B(g)，在一定温度下进行反应：A(g)+B(g) C(g)　ΔH，测得不同时刻该容器内物质的物质的量如下表：
时间/min 0 10 20 30 40
n(A)/mol 4.0 2.5 1.5 n2 n3
n(C)/mol 0 1.5 n1 3 3
回答下列问题：
(1)随着温度的升高，该反应的化学平衡常数减小，则ΔH (填“>”“<”或“=”)0，反应从起始到20 min内C的平均反应速率是 mol·L-1·min-1。
(2)该温度下，上述反应的化学平衡常数为 。平衡时体系内气体的总压强是反应起始时总压强的 。
(3)下列选项中能说明该反应在一定温度和恒容条件下达到平衡状态的是___________。
A．反应速率：vA(正)+vB(正)=vC(逆) B．A的质量不再改变
C．B的转化率不再改变 D．密度不再改变
(4)若反应C(g) A(g)+B(g)进行时需加入稀释剂X气体(不参与反应)，则C的平衡转化率与体系的温度、压强、X的物质的量的关系如图1、图2所示。

①由图1可知，T1 (填“>”“<”或“=”)T2。
②由图2可知，当其他条件不变时，增大X的物质的量，C的平衡转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．石油分馏时，接受馏出物的锥形瓶不能塞橡胶塞，否则会因气体体积膨胀导致气体压强增大而发生意外事故，故A错误；
B．带橡胶胶管的滴定管不是酸式滴定管，而是碱式滴定管，故B错误；
C．制取氨气应该用氯化铵和氢氧化钙加热反应，氯化铵加热会分解成氯化氢和氨气，氯化氢和氨气在导管处又化合成氯化铵堵塞导管，故C错误；
D．2NO2(g) N2O4(g)是放热反应，NO2是红棕色，升高温度平衡左移，颜色加深，冷水中温度降低，平衡右移，颜色变浅，故D正确；
答案选D。
2．B
【详解】A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能，活化能越大反应速率越快，反应Ⅰ为反应决速步骤，A正确；
B．题目中是1个和2个和1个H2O，参与反应的能量变化，热化学方程式反应物应该以mol为单位参与反应，该反应的热化学方程式为反应的热化学方程式为 ，B错误；
C．由中信息可知反应Ⅰ是和 反应生成 ，离子方程式为，C正确；
D．由化学方程式可知，反应中消耗可处理2mol的NO2，质量为，D正确；
故答案选B。
3．A
【分析】反应达到平衡，此时C的浓度为，说明生成c物质的量为0.16mol，同时生成0.08molD，说明x=4；列三段式：；
【详解】A．根据阿伏伽德罗定律可知，同温同体积，压强比等于物质的量之比，反应后气体总物质的量与反应前气体总物质的量比值：8：5，故A错误；
B．根据分析可知x=4，当时表明反应方向相反，速率大小符合计量数比值，可以说明反应达平衡状态，故B正确；
C．根据分析可知，平衡常数：，故C正确；
D．该温度下，反应达到平衡状态时，A(g)的转化率：，故D正确；
答案选A。
4．D
【详解】①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，该反应达到了化学平衡状态，故①不选；
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到了平衡状态，故②选；
③A、B、C的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，故③不选；
④A、B、C的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④不选；
⑤反应方程式两边气体的化学计量数之和相等，总压强为不变量，则总压强不再变化，不能说明达到了平衡状态，故⑤选；
⑥反应两边气体的体积相同，混合气体的物质的量是不变量，混合气体的物质的量不再变化，不能说明达到了平衡状态，故⑥选；
⑦单位时间内消耗amolA，同时生成 3amolB，说明正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，达到了平衡状态，故⑦不选；
⑧A、B、C、D的分子数之比为1：3：2：2，不能判断各组分的分子数是否不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故⑧选；
故选D。
5．A
【详解】A．该反应前后气体系数之和减小，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，所以，A项正确；
B．虽然升高温度，SO2的平衡转化率减小，但实际生产当中除了考虑平衡转化率，还需要考虑反应速率，常温下反应速率较慢，不利于提高效益，且该反应为气体系数之和减小的反应，较高的压强有利于反应正向进行，B项错误；
C．恒容条件下，氮气的用量增大，则参与反应的气体的分压减小，相当于减小压强，平衡逆向移动，减小，C项错误；
D．当SO2的量一定时，氧气的用量越大，越大，其他条件不变，若将SO2、O2初始用量调整为2：1，相当于减少了氧气的用量，减小，D项错误；
故选A。
6．C
【详解】A．若不打开K，甲容器为恒压体系，随着反应进行，气体体积在不断减小，因总质量保持不变，则平衡后，甲容器的密度变大，故，A项错误；
B．若不打开K，甲中的反应体系和打开K时的甲乙反应体系互为等效平衡，甲中总物质的量为4mol，甲乙连通时的总物质的量为6mol，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，故其平衡时的体积变化量应是连通时体积变化量的，即变化量为，故不打开K，反应达到平衡时，，B项错误；
C．一开始整个体系的体积为3aL，甲容器平衡后体积为1.4aL，则说明平衡时整个体系的体积为1.4aL+aL(乙容器)=2.4aL，根据三段式设平衡时W的物质的量的变化量为x，X、Y、Z的物质的量的变化量分别为、、x，故，解得，平衡时X、Y、Z、W的物质的量分别为1.8mol、1.8mol、0.6mol、0.6mol，W的物质的量分数为％=12.5％，C项正确；
D．根据C项分析可知，甲乙连通以后，反应物的总物质的量为6mol，平衡时，生成物总物质的量为4.8mol，所以n(反应物)=(生成物)，D项错误。
故选C。
7．A
【详解】A．③式-2×①式=②式，故，A项正确；
B．燃烧越充分放出的热量越多，因为是放热反应，为负值，故，B项错误；
C．由A项分析可知，，C项错误；
D．平衡常数只与温度有关，D项错误。
答案选A。
8．A
【详解】A．由图可知，升高温度，生成物M的平衡浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应的焓变ΔH＜0，故A正确；
B．该反应是气体质量增大的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，气体的质量减小，恒容容器中气体的密度减小，则混合气体的密度大小顺序为状态a>状态b>状态c，故B错误；
C．充入生成物R，R的浓度增大，平衡向正反应方向移动，W的质量减小，故C错误；
D．该反应是气体体积不变的反应，容器的温度越高，气体的压强越大，反应温度大于，则压强小于，故D错误；
故选A。
9．A
【详解】A．KCl不影响可逆反应的平衡移动，不能验证勒夏特列原理，A符合题意；
B．二氧化氮存在平衡：，且该反应为放热反应，所以上述装置通过控制单一变量法可以探究温度对化学平衡的影响，能达到实验目的，B不符合题意；
C．上述装置通过测定相同时间内收集的气体体积不同或者收集相同体积的气体所用的时间不同，来测定锌与稀硫酸反应的反应速率，能达到实验目的，C不符合题意；
D．其他条件相同，等质量的碳酸钙，其接触面积不同，导致反应速率不同，可达到实验目的，D不符合题意；
答案选A。
10．C
【分析】用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比；
【详解】①、
②、
③、
④
故速率关系为③>④>②>①；
故选C。
11．A
【详解】A．新制氯水在光照时，次氯酸分解生成HCl和O2，溶液中c(H+)增大，pH降低，图中数据也反映了这一点，但由于HClO被消耗，c(HClO)浓度减小，反应I正向移动，A符合题意；
B．滴加AgNO3溶液，Ag+结合Cl-形成沉淀，c(Cl-)减小，反应I正向移动，c(H+)增大，B不符合题意；
C．滴加Na2CO3溶液，结合H+生成水和气体，c(H+)减小，反应I正向移动，C不符合题意；
D．饱和NaCl溶液中c(Cl-)很大，能使反应I逆向移动，反应I被抑制，D不符合题意；
故选A。
12．A
【分析】温度在Q之前，升高温度，X的含量减小，温度在Q之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点Q为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，升高温度X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应是放热反应。
【详解】A．曲线上最低点Q为平衡点，Q点之后，升高温度平衡向逆反应移动，Y的转化率减小，所以Q点时，Y的转化率最大，A正确；
B．W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越高，所以W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率，B错误；
C．正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C错误；
D．恒容密闭容器中进行的反应，平衡时充入Z，不影响反应中各物质的分压，不影响平衡移动，所以Z的体积分数不变，故D错误；
故选A。
13．A
【分析】容器Ⅰ中，起始投入CO2的物质的量为0.28mol、C为0.56mol，平衡时生成CO的物质的量为0.4mol，则可建立如下三段式：
【详解】A．977K，该反应的化学平衡常数值为，A正确；
B．达到平衡时，向容器I中增加C的量，反应物和生成物的浓度都不发生改变，则平衡不移动，B错误；
C．容器II与容器I相比，容器II相当于容器I加压，使气体物质的浓度变为原来的二倍，则平衡逆向移动，CO2的转化率减小，所以容器II中CO2的转化率比容器I中的小，C错误；
D．容器III中，若温度为977K，则与容器I中平衡等效，达到平衡时，容器I中CO2的转化率为，则CO的转化率为28.6%，现升高容器III的温度至1250K，平衡正向移动，CO的转化率减小，则容器III中CO的转化率小于28.6%，D错误；
故选A。
14．BC
【详解】A．Ni-Pt/La2O3为催化剂，可以降低反应活化能，但不能改变反应热，A错误；
B．催化剂可以同时提高制氢正反应和逆反应的速率，B正确；
C．催化剂可以改变制氢反应的反应历程，不改变反应焓变，C正确；
D．催化剂参与化学反应，只是在反应过程中质量不变和化学性质不变，使用一段时间后无需补加，D错误；
故答案为：BC。
15．(1) 小于 O3 与 SO2的反应活化能大于O3 与 NO反应的活化能大得多，其他条件不变时，O3 与 SO2的反应速率较小
(2) 由图可知，反应后使溶液的降低，增大，氧化能力增强，NO脱除率升高
【详解】（1）①根据图像，NO 与 O3反应的热化学方程式为：；
②因为O3与 SO2的反应活化能大于O3与 NO反应的活化能，所以在相同条件下，O3 与 SO2 反应的速率小于O3与 NO 的反应速率；
③因为O3与 SO2的反应活化能大于O3 与 NO反应的活化能大得多，其他条件不变时，O3与 SO2的反应速率较小，所以即使增加 n(O3)，O3 氧化 SO2的反应几乎不受影响；
（2）①溶液中 NO 与反应生成和 Cl-的离子方程式：；
②由图可知，反应后使溶液的降低，增大，氧化能力增强，NO脱除率升高。
16．(1)第一步
(2) 溶液的浓度 > 14.0 0
(3) Na2SO4粉末 = <
【详解】（1）NaHSO4与过量KIO3反应分为两步进行，第一步反应的离子方程式为，第二步反应的离子方程式为，其反应速率主要由慢反应决定，一段时间后，溶液突然变蓝，则第一步为慢反应，故答案为：第一步；
（2）实验①②是探究NaHSO3溶液浓度对反应速率的影响，浓度越大、反应速率越快，则表中t1>t2；实验②③是探究温度对反应速率的影响，表中a=14.0，b=0，故答案为：NaHSO3溶液浓度；>；14.0；0；
（3）生成的SO对反应起催化作用，可作对比实验证明，甲为参照物，则实验为
实验步骤 预期实验现象和结论
Ⅰ．在烧杯甲中将一定量NaHSO4溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲) Ⅱ．在烧杯乙中先加入少量①Na2SO4粉末，其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙) 若v(甲)=v(乙)，则假设不成立；若v(甲)故答案为：Na2SO4粉末；=；<。
17．(1) 吸热 E1-E2 一定低
(2) 减小 不变
【详解】（1）由图像可以知道该反应是一个能量升高的反应，所以属于吸热反应，反应物的总键能-生成物的总键能，所以；由图像可以知道可以知道该反应是一个能量升高的反应，所以气体A和气体B具有的总能量比气体C和气体D具有的总能量低。
（2）加入催化剂改变了反应的途径，降低反应所需的活化能，所以和的变化是减小，催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变，所以E的大小对该反应的反应热无影响。
18．(1) < 0.125 mol·L-1·min-1
(2) 3 0.625
(3)BC
(4) > 增大 随着X的物质的量的增多，容器体积增大，相当于减小反应体系的压强，平衡向正反应方向移动
【详解】（1）随着温度的升高，反应A(g)+B(g) C(g)　ΔH的化学平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；反应从起始到20 min内A的平均反应速率= ，则C的平均反应速率=0.125 mol·L－1·min－1；
（2）根据表格数据可知，该温度下，30min时达平衡状态，此时C的浓度为，根据方程式，平衡时A、B的浓度均为，化学平衡常数；，则平衡时体系内气体的总压强是反应起始时总压强的0.625；
（3）A．反应速率：vA(正)+vB(正)=vC(逆) ，则vA(正)＜vC(逆)，一定不是平衡状态，A不选；
B．A的质量不再改变，则A的浓度不变，能够说明达到平衡状态，B选；
C．B的转化率不再改变，则B的浓度不变，能够说明达到平衡状态，C选；
D．气体的质量和体积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，D不选；
故选BC；
（4）①A(g)+B(g) C(g)　ΔH<0，则C(g) A(g)+B(g) 　ΔH>0，温度升高，平衡正向移动，C的转化率增大，由图1可知，压强相同时，T1时C的转化率大于T2时C的转化率，故T1大于T2，故答案为：＞；
②由图2可知，当其他条件不变时，增大X的物质的量，C的平衡转化率将增大，其原因是：其他条件不变，X的用量越大，容器的体积越大，相当于减小了原体系的压强，平衡正向移动，C的转化率增大